《抛物线》学考达标练
一、选择题
1.(2020·湖北团风中学月考)已知点到抛物线准线的距离为1,则a的值为( )
A.或
B.或
C.或
D.4或12
2.(2020·吉林长春五县期末統考)已知点是抛物线上一点,且它在第一象限内,焦点为F,O为坐标原点,若,则此抛物线的准线方程为( )
A.
B.
C.
D.
3.(2020·山西大同二中高二月考)抛物线上到直线距离最近的点的坐标是( )
A.
B.
C.
D.
4.(2020·湖北襄阳测试)如图,在正方体中,P是侧面内一动点,若P到直线BC与直线的距离相等,则动点P的轨迹所在的曲线是( )
A.直线
B.圆
C.椭圆
D.抛物线
二、填空题
5.(2020·安徽合肥检测)已知抛物线C的顶点为坐标原点,焦点在x轴上,直线与抛物线C交于A,B两点,若为AB的中点,则抛物线C的方程为________。
6.(2020·山东聊城高三模拟)已知M为抛物线上一动点,F为抛物线的焦点,定点,则的最小值为______。
三、解答题
7.(2020.吉林长春质检)已知过点的动直线l与抛物线相交于B,C两点。
(1)当直线l的斜率是时,。求抛物线G的方程;
(2)设线段BC的垂直平分线在y轴上的截距为b,求b的取值范围。
参考答案
一、选择题
1.
答案C
解析:因为抛物线的标准方程为,若,则准线方程为,由题设可得,则,不合题意,舍去;
若,则准线方程为,
由题设可得,解得或。
2.
答案:D
解析:由,得,
所以,因此,所以,
所以抛物线的标准方程为,所以抛物线的准线方程为,故选D。
3.
答案:B
解析:方法一:设与直线平行且与抛物线相切的直线的方程为,联立得,
令得。此时,故选B。
方法二:设抛物线上一点为点到直线的距离,
当时,即当时,抛物线上一点到直线的距离最短,故选B。
4.
答案:D
解析:是正方体,直线⊥侧面,则为点P到直线的距离。又点P到直线的距离等于点P到直线BC的距离,即点P到点的距离等于点P到直线BC的距离,动点P的轨迹所在的曲线是抛物线。
二、填空题
5.
答案:
解析:设抛物线方程为,与联立方程组,消去y,得,
设,则,又为AB的中点,
。
6.
答案:
解析:将代入抛物线方程,得。
点N在抛物线的外部。故,而易得,
则
故当三点共线时有最小值,最小值为。
【点评】注意区分定点N在抛物线内部和抛物线外部时,的最小值求解方法上的差异。
三、解答题
7.
答案:见解析
解析:(1)设,当直线的斜率是时,
的方程为,即,
与抛物线方程联立,得
消去x得,
故,
因为,所以,
由根与系数的关系及可得,
所以抛物线G的方程为。
(2)由题意知直线的斜率存在,且不为0,
设,BC的中点坐标为,由
得,而,故或。
又,
所以BC的中垂线方程为,
所以,所以,即b的取值范围为。
1 / 5《抛物线》高考通关练
一、选择题
1.(2020·四川成都外国语学枚月考)已知直线与抛物线相交于A,B两点,F为C的焦点,若,则( )
A.
B.
C.
D.
2.(2020·湖南长沙模拟)如图,过抛物线的焦点F的直线l交抛物线于A,B两点,交其准线于点C,若,且,则此抛物线的方程为( )
A.
B.
C.
D.
3.(2020·河北石家庄重点高中摸底)已知点P是抛物线上一点,设P到此抛物线的准线的距离为,到直线的距离为,则的最小值为( )
A.5
B.4
C.
D.
4.(2020·江西协作体联考)已知点在抛物线的准线上,过点A的直线与C在第一象限相切于点B,记C的焦点为F,则直线BF的斜率为( )
A.
B.
C.
D.
5.(2020·湖北黄冈模拟)过抛物线的焦点作两条互相垂直的弦AB,CD,则的值为( )
A.1
B.2
C.
D.
6.(2020·山西太原模拟)已知直线交抛物线于A,B两点。若该抛物线上存在点C,使得为直角,则a的取值范围为________。
7.(2020·湖北武汉调研测试)已知抛物线的焦点为F,F关于原点的对称点为P,过F作x轴的垂线交抛物线于M,N两点,下列命题正确的是( )
A.△PMN必为直角三角形
B.△PMN不一定为直角三角形
C.直线PM必与抛物线相切
D.直线PM不一定与抛物线相切
二、填空题
8.(2020·辽宁五校协作体联合模拟)已知抛物线的焦点为F,准线与y轴的交点为M,N为抛物线上一点,且满足,则的取值范围是________。
9.(2020·广东七校第一次联考)一辆卡车高3m,宽1.6m,欲通过横断面为抛物线形的隧道,如图所示,已知拱口AB宽恰好是拱高OD的4倍。若拱宽为m,则能使卡车通过的a的最小正整数值是________。
三、填空题
10.(2020·湖北八校联考)已知抛物线的焦点为F,其准线与x轴交于点M,过点M作斜率为k的直线l,与抛物线交于A,B两点,弦AB的中点为P,线段AB的垂直平分线与x轴交于点。
(1)求k的取值范围;
(2)求证:;
(3)△PEF能否成为以线段EF为底的等腰三角形?若能,求出此时k的值;若不能,请说明理由。
参考答案
一、选择题
1.
答案:B
解析:过A,B作抛物线的准线l的垂线,垂足分别为,设直线AB与准线l交于点,由抛物线定义可知,
因为,所以,所以B为AM的中点。
从而,由方程组
消去x得,所以
所以消去得(负值舍去)。
故选B。
2.
答案:C
解析:如图,过点A,B作准线的垂线,分别交准线于点E,D,设,则由已知得,又由抛物线的定义得
在直角三角形ACE中,,
从而得。
因此抛物线的方程为。
3.
答案C
解析:点P到准线的距离等于点P到焦点F的距离,过焦点F作直线的垂线,则此时取得最小值。
由知,则。故选C。
4.
答案:D
解析:在抛物线的准线上,。
设直线AB的方程为,①
将①与联立,则由
得,②
则即,
解得(舍去),将代入①②解得
即,又。
5.
答案:C
解析:由题意,可设弦AB的斜率为k,点A,B的横坐标分别为,则直线AB的方程为,联立抛物线方程,消去y得,则,又由焦点弦的性质得
。
同理,设直线CD的方程为,点C,D的横坐标分别为
则,所以。
6.
答案:
解析:方法一:设直线与y轴交于点M,抛物线上要存在C点,只要以为直径的圆与抛物线有交点即可,也就是使,
即,所以。
方法二:易知,设,由已知可令,
则。因为,
所以,即。
由题意易知,所以,故。
7.
答案:AC
解析:因为,故,
从而可知,故A正确,B错误;
由题意知直线PM的方程为,代入抛物线方程可得,
因为,所以直线PM与抛物线相切,故C正确,D错误。
二、填空题
8.
答案:
解析:由题意知点。设点,则。
由得
。
显然当时,;当时,,
因为,所以,即。
综上可知。
9.
答案:13
解析:以拱顶O为原点,拱高DO所在的直线为y轴,建立直角坐标系,如图所示。
设抛物线方程为。
则点B的坐标为。
由点B在抛物线上,得,所以。
所以抛物线方程是。设点,代入,
得,所以。
所以点E到AB的距离为,
令,即,
解得或(舍去)
所以能使卡车通过的a的最小正整数值为13。
三、解答题
10.
答案:见解析
解析:(1)由,可得准线方程为,点M的坐标为。
设直线l的方程为。
由得。
点A,B存在,。
又。
(2)设点,
可得k。
线段AB的垂直平分线的方程为。
令,得。
(3)假设存在以线段EF为底的等腰△PEF,
点P在线段EF的垂直平分线上,。
,解得。
△PEF可以成为以线段EF为底的等腰三角形,此时。
【点评】条件探索型问题的一般解法是先假设存在,根据结论推出条件再判断其是否合理。
1 / 3《抛物线》竞赛培优
一、选择题
1.(2019·卓越联盟自主招生)已知抛物线的顶点在原点,焦点在x轴上,△ABC的三个顶点都在抛物线上,且△ABC的重心为抛物线的焦点,若BC边所在的直线方程为,则抛物线的方程为( )
A.
B.
C.
D.
二、解答题
2.(2019·北京大学博雅人才计划)如图,A地在B地东偏北45°方向相距km处,B地与东西走向的高铁线(近似看成直线)l相距4km。已知曲线形公路PQ上任意一点到B地的距离等于到高铁线l的距离,现要在公路旁建造一个变电房M(变电房与公路之间的距离忽略不计),分别向A地、B地送电。
(1)试建立适当的直角坐标系,求曲线形公路PQ所在曲线的方程;
(2)问变电房M应建在相对A地的什么位置(方位和距离),才能使得架设电路所用电线长度最短?并求出最短长度。
参考答案
一、选择题
1.
答案:A
解析:易知BC边与x轴的交点为。设抛物线的方程为,
如图所示,设,由
消去y整理得,
则。
设抛物线的焦点为F,则,
结合已知条件得,
则。由
解得,故抛物线的方程为。
二、解答题
2.
答案:见解析
解析:(1)如图,以经过点B且垂直于(垂足为K)的直线为y轴,线段BK的中点O为原点,建立直角坐标系,则。
因为曲线形公路PQ上任意一点到B地的距离等于到高铁线l的距离,所以PQ所在的曲线是以为焦点,l为准线的抛物线。
设抛物线方程为,则,故曲线形公路PQ所在曲线的方程为。
(2)要使架设电路所用电线长度最短,即的值最小如图所示,过M作,垂足为H,依题意得,,故当A,M,H三点共线时,取得最小值,即取得最小值,此时。
故变电房M建在A地正南方向且与A地相距km时,所用电线长度最短,最短长度为6km。
【点评】本题其实是一个较为常规的利用抛物线的定义、三角形两边之和大于第三边等几何结论解决的平面几何问题。由于增加了实际的背景,使得本题显得新颖别致,但新而不难。
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